【摘 要】
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本文以燕山石油化工公司的35Cr45Ni旧炉管为研究对象，研究了炉管的失效机制，运用低氧分压氧化技术在旧炉管内表面制备氧化膜，评价了氧化膜的结合强度和抗结焦性能，确定最佳的氧化
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本文以燕山石油化工公司的35Cr45Ni旧炉管为研究对象，研究了炉管的失效机制，运用低氧分压氧化技术在旧炉管内表面制备氧化膜，评价了氧化膜的结合强度和抗结焦性能，确定最佳的氧化工艺。 通过金相组织分析、化学成分分析、显微硬度及力学性能分析等方法探讨了炉管的失效机制。结果表明：炉管在长期服役后，组织内碳化物的形状由骨架状逐渐变为粗化的网状，渗碳区的显微硬度升高，抗冲击性能降低。炉管内壁由氧化结焦区、贫Cr区和内部渗碳区组成。炉管局部过热会引起组织变化，晶界处产生蠕变孔洞，导致炉管裂纹的萌生与扩展。 通过不同的氧化温度、露点温度及保温时间对炉管进行低氧分压氧化处理，发现炉管表面原位生成一层由MnCr2O4、Cr2O3组成的氧化膜。结果表明：当露点温度为10℃和保温时间为10h时，随着氧化温度升高，氧化膜厚度增加，结合强度增高，抗结焦能力增加，确定950℃为最佳氧化温度。当氧化温度为950℃和保温时间为10h时，随着露点温度的升高，氧化膜与基体的结合强度降低，抗结焦能力下降，结焦层发生剥落，确定10℃为最佳露点温度。当氧化温度为950℃和露点温度为10℃时，随着保温时间的延长，氧化膜与基体的结合强度先增加后降低，结焦抑制率分别为50％、71％、31％，确定20h为最佳保温时间。经过实验分析得知氧化膜最佳制备方案为：氧化温度950℃，露点温度10℃，保温时间20h。
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